Номер 5-128, страница 66 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-128. В трех колбах без этикеток находятся растворы $Na_2S$, $Na_2SO_4$, $NaNO_3$. Как химическим путем определить, какое вещество в каждой из колб?

Для определения содержимого каждой из трех колб, в которых находятся растворы сульфида натрия ($Na_2S$), сульфата натрия ($Na_2SO_4$) и нитрата натрия ($NaNO_3$), необходимо провести качественные реакции на анионы: сульфид-ион ($S^{2-}$), сульфат-ион ($SO_4^{2-}$) и нитрат-ион ($NO_3^{-}$). Все три соли содержат катион натрия ($Na^+$), который не участвует в характерных реакциях, позволяющих различить эти вещества.

Предлагается следующий план действий:

Решение

1. Пронумеруем колбы (№1, №2, №3) и отберем из каждой по небольшой пробе в отдельные пробирки для анализа.

2. Определение сульфида натрия ($Na_2S$). В каждую из трех пробирок добавим несколько капель раствора сильной кислоты, например, соляной ($HCl$) или серной ($H_2SO_4$). В той пробирке, где находится сульфид натрия, произойдет реакция с выделением бесцветного газа с резким неприятным запахом тухлых яиц — сероводорода ($H_2S$). В двух других пробирках видимых изменений не произойдет.

Уравнение реакции:
$Na_2S + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2S\uparrow$
Таким образом, мы идентифицируем колбу с раствором сульфида натрия.

3. Определение сульфата натрия ($Na_2SO_4$). Теперь нам нужно различить два оставшихся раствора — сульфат натрия и нитрат натрия. Для этого в пробирки с пробами из этих двух колб добавим раствор хлорида бария ($BaCl_2$) или нитрата бария ($Ba(NO_3)_2$). В пробирке, содержащей сульфат натрия, выпадет белый мелкокристаллический осадок сульфата бария ($BaSO_4$), который нерастворим в кислотах.

Уравнение реакции:
$Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaCl$

4. Определение нитрата натрия ($NaNO_3$). В пробирке с раствором нитрата натрия при добавлении хлорида бария никаких видимых изменений не произойдет, так как все возможные продукты реакции растворимы в воде. Таким образом, оставшаяся колба, раствор из которой не реагировал ни с кислотой, ни с солью бария, содержит нитрат натрия.

Ответ: Чтобы определить вещества, нужно:
1. К пробам из каждой колбы прилить раствор кислоты (например, $HCl$). Колба, в которой выделится газ с запахом тухлых яиц, содержит сульфид натрия ($Na_2S$).
2. К пробам из двух оставшихся колб прилить раствор хлорида бария ($BaCl_2$). Колба, в которой выпадет белый осадок, содержит сульфат натрия ($Na_2SO_4$).
3. В третьей колбе, где не наблюдалось реакций, находится нитрат натрия ($NaNO_3$).